KR100294828B1 - 자기기록매체 및 이것의 제조방법 - Google Patents

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히로유키 와타나베
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오하시 미츠오
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Abstract

레이저 빔을 집속함으로써 초소형 범프가 형성되는 기판 디스크를 가지는 자기기록매체에서 디스크의 원주방향으로 인접 초소형 범프 사이의 간격 D는 다음 수학식 1
1≤[(Dmax-Dmin)/Davg]×100(%)≤200
을 만족시키도록 변화되며, 여기서 Dmax, Dmin및 Davg는 각각 가장 큰 치수를 가지는 간격 D의 총수의 2.5%, 가장 작은 치수를 가지는 간격 D의 총수의 2.5%를 제외하고 Dmax, Dmin및 Davg를 간격 D의 총수의 나머지 95%에 대해 측정하는 방법으로 결정하였을 때의 최대, 최소 및 평균간격이다. 범프간격변화는 예를 들어 "(Fmax-Fmin)/Favg"의 비율이 0.01 내지 100의 범위로 유지되도록 레이저 빔의 펄스반복주파수 F를 변조함으로써 달성되며, 여기서 Fmax, Fmin및 Favg는 각각 레이저 빔의 F의 최대, 최소 및 평균값이다.

Description

자기기록매체 및 이것의 제조방법{MAGETIC RECORDING MEDIUM AD PROCESS FOR PRODUCIG SAME}
본 발명은 자기기록층을 가지는 기판 디스크로 이루어진 자기기록매체 및 이 자기기록매체의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 레이저 빔을 집속함에 의해 기판표면을 텍스처링함으로써 기판표면에 다수의 초소형 범프가 형성된 자기기록층을 가지는 기판 디스크로 이루어진 자기기록매체의 개선 및 자기기록매체의 제조방법의 개선에 관한 것이다.
본 발명의 자기기록매체는 양호한 CSS(접촉시작-멈춤)특성 및 감소된 헤드 잡음을 나타내므로 자기헤드와 자기하드디스크(이하 약자로 "HD"라 함)의 미끄럼접촉으로 인한 마모에 대해 향상된 내구성을 갖는다.
자기기록매체 밀도의 최근의 증가추세는 주목할만하다. 지금까지 하드디스크 드라이브(이하 약자로 "HDD"라 함)의 기록밀도 증가율은 10년에 약 10배라고 말해 왔지만, 현재는 밀도증가율이 10년에 약 100배라고 말할 수 있다.
HDD에서는 주로 윈체스터(Winchester)시스템, 즉 자기헤드와 HD의 접촉으로인한 미끄럼운동, HD위에서의 헤드의 플로팅 및 헤드와 HD의 접촉으로 인한 미끄럼운동으로 구성된 기본조작을 포함하는 CSS(접촉시작-멈춤)시스템을 채택하고 있다. CSS 시스템은 기록밀도의 놀라운 증가추세에 상당히 기여하였다. 그러나 이 시스템은 트라이볼로지상의 문제를 가져왔다. 더욱 상세하게는 기록밀도의 놀라운 증가추세는 디스크의 회전속도의 증가 및 자기헤드의 플라잉높이의 감소를 초래하였다. 따라서, 현재 헤드와 디스크간의 마모성 및 미끄럼운동의 안정성에 대한 개선, 및 HD 표면의 평활성 향상에 대한 요구가 증가하고 있다.
헤드와 디스크간의 마모성의 개선에 대한 열쇠는 재료 강인성의 증가 및 마찰계수의 감소 또는 평활성의 향상에 있다. HD의 측면에서 말하면, HD 표면을 거칠게 함으로써 마찰계수를 낮추고 다이아몬드상 탄소(DLC)와 같은 보호 코팅물질 또는 코팅 윤활제로 HD를 코팅하기 위한 시도가 행해져 왔다. 마찰계수를 낮추는 표면처리는 "텍스처링 처리"로서 언급되며, CSS 시스템에서 접촉면적을 효과적으로 감소시켜 헤드와 디스크간의 마모성을 개선시키도록 의도된다. 텍스처링 처리는 텍스처링된 HD 표면에 소정 높이 및 깊이로 피크 및 오목부 또는 골을 가지는 다수의 범프를 형성하는 것으로 이루어지며, 현재 텍스처링 처리는 HD 제조에 필수적인 단계가 되고 있다.
텍스처링 처리는 기판 디스크의 특정 재질에 크게 좌우된다. 예를 들어, 니켈-인(NiP)코팅을 가지는 알루미늄 디스크 블랭크의 경우에는, 일반적으로 연마입자를 사용한 기계적 연마에 의해 표면 조면화를 실행할 수 있다. 유리기판의 경우에는, 석판인쇄 또는 석판인쇄와 인쇄의 조합을 이용한 에칭 기법이 제안되었고 제안된 기술중 일부가 실용화되었다.
텍스처링 처리에서는 서로 모순되는 문제가 있는데, 즉 향상된 제조효율로 표면 조도를 정확히 조절하는 것은 어렵다. 예를 들어, 기계적 연마는 과잉-연마 또는 버어발생 및 텍스처링된 영역의 불선명 등의 기술적 문제를 가지며, 석판인쇄에칭은 제조단계가 복잡하다는 문제를 가진다.
최근에 레이저 제거 및 레이저 에칭과 같은 레이저 빔을 이용한 텍스처링 처리가 주목되었다(예를 들어, U.S. 특허 5,062,021 및 일본공개특허공보(이하 약자로 "JP-A"라 함) 62-209,788, 3-272018 및 7-182655 참조). 레이저 빔 텍스처링은 첫째, 기판의 표면 조도가 정확히 조절될 수 있으며, 즉 레이저 빔 집속에 의해 발생되는 초소형 범프의 높이, 간격 및 위치가 원하는대로 조절될 수 있으며, 둘째, 제조단계가 어떤 액체도 사용하지 않고 건조상태에서 수행될 수 있어서 HD 제조가 작업환경의 오염없이 수행될 수 있다는 점에서 유리하다. 예를 들어, U.S. 특허 5,062,021은 진동주파수 12KHz 및 파장 1,064nm의 Q-스위치 펄스 진동 Nd-YAG 레이저를 사용하여, NiP-코팅된 알루미늄 기판상에, 각각 피트를 둘러싸는 둥근 테두리로 이루어지는 직경 2.5 내지 100㎛ 및 스폿간격 12.7 내지 25.4㎛의 분화구형 범프를 형성하는 것을 개시하고 있다.
그러나, 레이저 빔 텍스처링은 범프의 미리 설정된 높이 및 간격이 부적절할때, 디스크 표면에 대한 자기헤드의 흡착 및 CSS 특성이 매우 나빠지는 문제를 가지고 있다.
기판 디스크의 원주방향으로의 인접 초소형 범프 사이의 간격은 통상 일정하지만, 범프간격 및 원주방향으로의 회전 디스크의 선속도 때문에 자기헤드와 범프사이에서 고유진동이 바람직하지 않게 발생한다. 고유진동주파수는 원주속도/범프간격비의 정수배와 동일하다. 더욱이, 자기헤드는 고유진동주파수를 가지며, 자기헤드의 고유진동주파수가 고유진동주파수의 정수배와 동일할 때 공진이 발생한다.
공진의 발생은 디스크 표면의 비수용적인 범프를 점검하는 글라이드 헤드의 플라잉 안정성 감소에 의한 헤드잡음의 증가 및 정상 미끄럼운동높이 점검실패를 유발하며, 더욱이 CSS(접촉시작-멈춤)특성의 악화를 유발한다.
레이저 빔이 일정한 펄스 반복 주파수로 집속될 때는, 기판 디스크의 원주방향으로의 인접 초소형 범프 사이의 간격은 반경방향으로 변한다. 즉, 기판 디스크의 외주에서의 범프간격은 내주에서보다 크다. 그러나, 동일한 원주에서의 범프간격은 동일하므로 상기 문제가 발생한다.
전술한 관점에서, 본 발명의 일차 목적은 레이저 빔을 집속함에 의해 기판표면을 텍스처링함으로써 다수의 초소형 범프가 형성되는 기판 디스크로 이루어진 자기기록매체를 제공하는 것이며, 이것은 원주방향으로의 선속도 및 범프간격에 의해 일어나는 바람직하지 않은 고유진동의 최소화된 발생 및 이에 따른 자기기록매체와 자기헤드 사이의 최소화된 공진발생을 특징으로 하며, 양호한 CSS 특성 및 감소된 헤드잡음을 나타내며, 따라서 자기헤드와 디스크의 미끄럼 접촉으로 인한 마모에 대해 향상된 내구성을 가진다.
본 발명의 다른 목적은 기판표면을 레이저-텍스처링하여 다수의 초소형 범프를 형성하는 단계를 포함하는 자기기록매체 제조방법을 제공하는 것이며, 이 방법에 의해 인접 범프 사이에 원하는 변화된 간격을 가지는 초소형 범프가 기판표면에 형성되고 따라서 상기 이점을 가지는 자기기록매체가 제조될 수 있다.
본 발명의 한 측면에서는, 레이저 빔을 집속함에 의해 기판표면을 텍스처링함으로써 그 표면에 다수의 초소형 범프가 형성되는 자기기록층을 가지는 기판 디스크로 이루어진 자기기록매체에서의 개선이 제공된다. 이 개선은 기판 디스크의 원주방향으로의 인접 초소형 범프 사이의 간격 D가 다음 수학식 1을 만족시키는 정도로 변화된다는 점에 있다.
(수학식 1)
1≤[(Dmax-Dmin)/Davg]×100(%)≤200
여기서, Dmax, Dmin및 Davg는 각각 가장 큰 치수를 가지는 간격 D의 총수의 2.5%, 가장 작은 치수를 가지는 간격 D의 총수의 2.5%를 제외하고 Dmax, Dmin및 Davg를 간격 D의 총수의 나머지 95%에 대해 측정하는 방법으로 결정하였을 때의 기판 디스크의 원주방향으로의 인접 초소형 범프 사이의 간격 D중 최대간격, 최소간격 및 평균간격이다.
본 발명의 다른 측면에서는, 기판 디스크를 텍스처링하기 위해 레이저 빔을 집속하여 기판 디스크의 표면에 다수의 초소형 범프를 형성하는 단계를 포함하는 자기기록매체 제조방법에서의 개선이 제공된다. 이 개선은 레이저 빔의 집속이 기판 디스크의 원주방향으로의 인접 초소형 범프 사이의 간격 D가 상기 수학식 1을만족시키는 정도로 변화되도록 수행된다는 데에 있다.
수학식 1을 만족시키는 기판 디스크의 원주방향으로의 인접 초소형 범프 사이의 간격 D의 상기 변화는 바람직하게는 (i) 디스크 표면으로 집속되는 레이저 빔의 펄스반복주파수 F를 다음 수학식 2
0.01≤[(Fmax-Fmin)/Favg]≤100
(상기식에서 Fmax, Fmin및 Favg는 각각 레이저 빔의 펄스반복주파수의 최대값, 최소값 및 평균값이다)를 만족시키도록 변조하는 방법; 또는 (ii) 레이저 빔을 구멍을 가지는 마스크를 통해 투과시키는 방법으로서, 마스크의 원주방향으로의 인접 구멍 사이의 간격을 특정 범위내에서 변화시키는 방법; 또는 (iii) 거울의 반사각을 수학식 1을 만족시키도록 조절하면서 레이저 빔을 연속적으로 변화되는 반사각도로 작동하는 거울에 의해 반사시키는 방법에 의해 달성된다.
본 발명의 자기기록매체는 기판 디스크의 원주방향으로의 인접 초소형 범프사이의 간격 D가 상기 수학식 1을 만족시키는 정도로 변화되는 초소형 범프를 특징으로 한다. 여기에 사용된 용어 "범프간격 D"는 초소형 범프의 중심과 인접 초소형 범프의 중심 사이의 거리를 뜻한다.
매우 제한된 수의 초소형 범프가 매우 큰 간격 D 또는 매우 작은 간격 D를 가지는 것이 가능하다. 비록 매우 크고 매우 작은 간격 D가 나타날지라도, 이 자기기록매체는 이런 간격수가 매우 적다면 수용할 수 있다. 따라서, 수학식 1에서최대간격(Dmax), 최소간격(Dmin) 및 평균간격(Davg)의 결정은 가장 큰 치수를 가지는 간격 D의 총수의 2.5%, 가장 작은 치수를 가지는 간격 D의 총수의 2.5%를 제외하고 Dmax, Dmin및 Davg를 간격 D의 총수의 나머지 95%에 대해 측정하는 방법에 의해 수행된다.
식 [(Dmax-Dmin)/Davg]×100(%)로 표시되는 범프간격변화가 수학식 1로 표시되는 범위의 하한(즉, 1%)보다 작으면, CSS 특성의 의도되는 개선 및 헤드잡음의 감소가 달성될 수 없다. 반대로 범프 간격 변화가 수학식 1로 표시되는 범위의 상한(즉, 200%)을 초과하면, 즉 범프간격이 과도하게 큰 정도로 변화되면, 글라이드잡음이 증가된다. 식 [(Dmax-Dmin)/Davg]×100(%)로 표시되는 범프간격변화는 바람직하게는 10% 내지 150%의 범위이다.
식 "[(Dmax-Dmin)/Davg]×100(%)"로 표시되는 범프간격변화를 1% 내지 200% 범위내로 조절하는 하나의 바람직한 방법 (i)은 기판 디스크의 표면으로 집속되는 레이저 빔의 펄스반복주파수 F를 변조하는 것으로 이루어진다.
연속파(CW) 레이저의 경우에, 레이저 빔의 펄스반복주파수 F의 변조는 전기-광학변조기(이하 약어로 "EOM"이라 함) 및 음향-광학변조기(이하 약어로 "AOM"이라 함)과 같은 외부변조기를 사용하여 실행될 수 있다.
EOM은 전압을 광학결정에 인가할 때 입사 레이저 빔의 광경로가 광학결정의 전기-광학효과에 의해 변화된다는 사실 때문에 레이저 빔의 출력을 연속적으로 변화시키는 기능을 가지고 있다. AOM은 광학결정이 초음파로 조사될 때, 연속 진동 레이저 빔의 회절각은 광학결정의 광학탄성 효과에 의해 변화된다는 사실 때문에 직선으로 투과되는 레이저 빔의 출력을 연속적으로 변화시키는 기능을 가지고 있다. EOM과 AOM 둘 다 초음파 또는 전기적 펄스와 같은 외부로부터의 신호에 의해 MHz 정도의 주파수에서 레이저 빔 출력을 변조하는 것을 가능하게 하며, 레이저 빔 출력의 변조정도는 자유롭게 쉽게 변화될 수 있다.
레이저 빔의 펄스반복주파수 F의 변조는 바람직하게는 다음 수학식 2를 만족시키도록 수행된다.
(수학식 2)
0.01≤[(Fmax-Fmin)/Favg]≤100
상기식에서, Fmax, Fmin및 Favg는 각각 레이저 빔의 펄스반복주파수 F의 최대값, 최소값 및 평균값이다. 수학식 2를 만족시키도록 레이저 빔의 펄스반복주파수 F를 변조하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 삼각파, 사각파, 사인파, 펄스파 및 랜덤파중 어떤 파형이든 사용될 수 있다.
디스크 표면으로의 레이저 빔 집속은 기판 디스크의 적어도 하나와 변조된 레이저 빔을 집속시키기 위한 시스템을 기판 디스크와 레이저-집속 시스템의 상대적 위치가 기판 디스크의 반경방향으로 매우 상관적으로 변화되도록 이동시키면서 수행된다. 더욱이 기판 디스크는 보통 일정한 각속도, 또는 디스크 표면의 집속스폿이 회전 기판 디스크에 대해 일정한 선속도로 기판 디스크의 원주방향으로 이동되는 속도로 회전된다.
기판 디스크가 디스크 표면의 집속 스폿이 회전 기판 디스크에 대해 일정한 선속도로 기판 디스크의 원주방향으로 이동되는 속도로 회전되는 경우에, 펄스폭 및 펄스강도가 일정하면, 디스크 표면에 형성되는 초소형 범프의 높이는 균일할 수 있다.
기판 디스크가 일정한 각속도로 회전되는 경우에, 펄스폭 및 펄스강도가 일정하면, 디스크 표면에 형성되는 초소형 범프의 높이는 균일하지 않은데, 왜냐하면 원주방향으로의 회전기판 디스크에 대한 집속점의 선속도는 집속점이 반경방향으로 밖을 향해 이동함에 따라 증가하기 때문이다. 즉, 초소형 범프의 높이는 집속점이 반경방향으로 밖을 향해 이동됨에 따라 연속적으로 증가 또는 감소한다. 그러나, 초소형 범프의 높이는 펄스폭 또는 펄스강도를 변조함으로써 균일하게 될 수 있다
펄스 레이저의 경우에, 변조는 레이저 캐비티안에 내장되는 EOM 또는 AOM을 가지는 Q-스위치에 의해 실행된다. 따라서, 펄스반복주파수 F는 레이저 캐비티로부터 펄스-조절 신호 대신 외부신호에 의해 상기 수학식 2를 만족시키도록 변조될 수 있다. Q-스위치 펄스 레이저의 경우에, 펄스반복주파수의 상한은 대략 100MHz, 즉 Q-스위치 때문에 EOM 또는 AOM보다 작다. 그러나, 펄스레이저는 범프 밀도가 작아도 범프간격이 외부 변조기의 사용없이 레이저 캐비티에 의해 조절될 수 있다는 점에서 유리하다.
수학식 1로 표시되는 기판 디스크의 원주방향으로의 인접 초소형 범프 사이의 간격 D의 상기 변화를 달성하는 다른 방법 (ii)에서는, 레이저 빔은 연속적으로변화되는 반사각도로 작동하는 거울을 가지는 광학 시스템에 의해 반사되며, 반사된 레이저 빔은 고정된 기판에 집속되고, 여기서 거울의 반사각은 수학식 1로 표시되는 요건을 만족시키는 범프 간격 D가 형성되도록 조절된다. 이 방법에서는 이차원 텍스처링이 보통 두개의 거울을 사용함으로써 실행되는데, 이중 하나는 디스크 표면의 X축 방향으로 작동하고 다른 하나는 Y축 방향으로 작동한다. 즉, 범프간격 D는 X와 Y축 방향의 작동속도를 연속적으로 변화시킴으로써 연속적으로 변화될 수 있다.
수학식 1로 표시되는 기판 디스크의 원주방향으로의 인접 초소형 범프 사이의 간격 D의 상기 변화를 달성하는 또 다른 방법 (iii)에서는, 레이저가 마스크의 구멍을 통해 투과된 후 기판 디스크의 표면으로 집속된다. 이 방법에서는, 마스크의 구멍은 마스크의 원주방향으로의 인접 구멍 사이의 간격 D'가 다음 수학식 4를 만족시키는 정도로 변화되는 것을 특징으로 한다.
1≤[(D'max-D'min)/D'avg]×100(%)≤200
상기식에서, D'max, D'min및 D'avg는 각각 가장 큰 치수를 가지는 간격 D'의 총수의 2.5%, 가장 작은 치수를 가지는 간격 D'의 총수의 2.5%를 제외하고 D'max, D'min및 D'avg를 간격 D'의 총수의 나머지 95%에 대해 측정하는 방법으로 결정하였을 때의 마스크의 원주방향으로의 인접 구멍 사이의 간격 D'중 최대간격, 최소간격 및 평균간격이다.
보통 마스크를 통하여 투과되는 레이저 빔은 덮개렌즈를 통하여 집속되므로 마스크 표면의 구멍간격 D'는 디스크 표면상에서 원하는 범프 간격 D를 얻을 수 있도록 덮개 렌즈의 배율을 고려하여 결정되어야 한다.
식 "[(D'max-D'min)/D'avg]×100(%)"로 표시되는 구멍간격 D'의 변화는 바람직하게는 10% 내지 150%의 범위이다.
얻어지는 자기기록 디스크의 자기기록특성의 관점에서, 기판표면에 형성되는 초소형 범프는 바람직하게는 다음과 같은 치수를 가진다. 평균직경은 보통 1 내지 10㎛ 범위이다. 평균 범프 직경이 1㎛보다 작으면, CSS 특성은 만족스럽지 않다. 평균 범프 직경이 10㎛보다 크면, 범프가 자기 헤드에 충격을 가하며 글라이드 잡음이 증가할 수 있다.
초소형 범프의 평균높이는 보통 1 내지 30nm, 바람직하게는 10 내지 30nm의 범위이다. 평균범프높이가 1nm보다 작으면, 의도하는 표면 텍스처링 효과는 달성될 수 없다. 평균 범프 높이가 30nm를 초과하면, 디스크가 고속으로 회전될 때, 디스크상의 범프는 헤드에 충돌하며 헤드크래쉬의 문제를 일으킬 수 있다.
디스크의 원주방향으로의 평균 범프 간격 D는 보통 1 내지 50㎛, 바람직하게는 10 내지 50㎛ 범위이다. 평균 범프 간격이 1㎛보다 작으면, 초소형 범프의 일부는 바람직하지 않게 인접 초소형 범프와 접촉하여 배열된다. 평균 범프 간격이 50㎛보다 크면, 글라이드 잡음이 증가하는 경향이 있다.
기판표면상의 초소형 범프의 면적 퍼센트는 특별히 제한되지 않으며 보통 기판표면의 전체면적의 0.1 내지 99.9% 범위로 변할 수 있다. 범프의 바람직한 면적 퍼센트는 1 내지 20%의 범위이다.
본 발명의 방법으로 텍스처링되는 자기기록매체를 위한 기판 디스크는 레이저 빔으로 텍스처링될 수 있다면 특별히 제한되지 않는다. 기판 디스크의 구체예로는, 니켈-인(NiP), 니켈-구리(NiCu) 또는 코발트-인(CoP)으로 도금되거나 또는 양극 산화가 실시된 알루미늄 또는 알루미늄 마그네슘 합금과 같은 알루미늄 합금으로 만들어진 디스크 블랭크 및 실리콘 또는 유리로 만들어진 디스크 블랭크가 언급될 수 있다.
표면-텍스처링된 기판 디스크는 용매로 세척될 수 있다. 표면-텍스처링된 기판 디스크상에는 크롬층과 같은 언더코팅, 예를 들어 CoCrTa 합금층과 같은 자기코팅, 탄소층과 같은 보호코팅 및 윤활코팅이 보통 이 순서로 형성된다. 보통 자기코팅형성된 또는 윤활코팅형성된 기판은 표면돌출을 제거하기 위해서 테이프-버니싱한다. 이들 코팅을 형성하기 위해 사용되는 방법, 조건 및 재료는 특별히 제한되지 않으며, 통상적인 것일 수 있다.
본 발명의 레이저 텍스처링 처리는 자기코팅이 아직 형성되지 않은 기판 디스크뿐만 아니라 자기코팅이 형성된 기판 디스크 또는 더욱 보호코팅이 형성된 기판 디스크에도 적용될 수 있다.
이제 본 발명을 이제 본 발명의 청구범위를 제한하려는 것이 아닌 다음 실시예에 의해 설명한다.
실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 4
레이저 텍스처링 처리
연속파(CW)레이저원으로서, 출력 5와트 및 파장 532nm의 2배파 모드를 가지는 레이저 다이오드-펌프 연속파 YAG 레이저를 사용하였다. 외부 레이저 빔 변조기로서는, 85%의 최대 신호전환율, 15n-sec의 상승시간 및 80의 Imax/Imin비(여기서 Imax는 펄스 진동 레이저 빔 출력의 최대진폭이고 Imin은 펄스 진동 레이저 빔 출력의 최소 진폭이다.)을 가지는 EOM을 사용하였다. 외부 신호입력장치로서 파형발생기를 EOM에 연결하였다. EOM으로의 입력파형은 150n-sec의 펄스폭을 가지는 펄스 파형이었다. 펄스파형의 펄스반복주파수 F는 파형발생기의 주파수 변조기능을 사용하여, 표 1에 나타낸 바와 같이 설정하였다. 주파수 변조는 1KHz의 삼각파를 사용하여 실행하였다.
원주방향으로 일정한 속도(표 1에 나타냄)로 회전하며 동시에 반경방향으로 1mm/sec의 속도로 이동하는 직경 95mm의 NiP-도금된 알루미늄 기판 디스크에 스폿직경이 5㎛가 되도록 렌즈를 통해 레이저빔을 집속하였다.
이렇게 텍스처링된 기판 디스크는 5㎛의 평균직경을 가지는 초소형 범프를 가진다. 이 초소형 범프의 평균높이와 평균밀도 및 디스크의 원주방향으로의 인접범프 사이의 간격 D가 표 1에 나타나 있다. 레이저 텍스처링은 17 내지 20nm의 존(zone)폭으로 수행하였다. 범프 간격 D의 측정은 시차 현미경(일본, Chuou Seiki K.K.에 의해 공급되는 "MSS-200"형)으로 오토-XY단계를 사용하여 실행하였다.
비교를 위해, 상기 언급된 레이저-텍스처링 방법을 펄스반복 주파수 F의 변조를 수행하지 않고 반복하였다(비교예 1 내지 4). 회전기판 디스크의 원주방향의 일정한 속도, 레이저 펄스의 주파수, 및 초소형 범프의 치수를 표 1에 나타내었다.
실시예번호 원주속도(m/sec) 레이저펄스주파수(kHz) 범프간격 D 평균범프밀도(개/㎟) 평균범프높이(nm)
Davg(㎛) Dmin-Dmax(㎛)(㎛)
실시예 1 8 200 50 40 32 - 53 1,250 18
실시예 2 8 200 25 40 35 - 46 1,250 18
실시예 3 8 200 50 40 32 - 53 1,250 14
실시예 4 4 200 50 20 16 - 27 2,500 18
실시예 5 8 100 50 80 53 - 160 625 18
비교예 1 8 200 40 - - 1,250 18
비교예 2 8 200 40 - - 1,250 14
비교예 3 4 200 20 - - 2,500 18
비교예 4 8 100 80 - - 625 18
자기기록매체의 제조
실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 4에서 얻어진 레이저 텍스처링된 알루미늄 디스크 블랭크 각각에 100nm의 두께를 가지는 크롬 언더코팅, 20nm의 두께를 가지는 CoCrTa합금 자기코팅, 및 20nm의 두께를 가지는 탄소보호코팅을 이 순서로 스퍼터링에 의해 200℃의 디스크 온도에서 형성하였다. 마지막으로 여기에 과플루오로-폴리에테르(PFPE) 윤활제를 코팅하여 자기기록매체를 얻었다.
제조된 자기기록매체에 대해서 증폭기의 일정한 이득에서 자기헤드의 진동 출력을 평가하였다. 자기 헤드의 진동출력은 11mil 카타마란 헤드를 가지는 활주시험기(Sony-Tektronix사에 의해 공급되는 "DS-4100"형)를 사용하여 측정하였다. 자기헤드의 진동 출력의 측정은 원주방향으로의 속도 및 범프간격에 의해 결정되는 고유주파수, 및 공진주파수에서 수행하였다. 그 결과를 표 2에 나타내었다.
원주속도주파수 헤드의 진동출력(mv)고유주파수 공진주파수8m/sec 6.4m/sec
200kHz 400kHz 200-800kHz
실시예 1 75 70 530
실시예 2 70 65 570
실시예 3 65 55 430
실시예 4 95 85 760
실시예 5 70 60 470
비교예 1 160 150 1,270
비교예 2 135 130 1,050
비교예 3 205 190 1,530
비교예 4 140 130 1,120
CSS 특성은 CSS 시험기(일본, Koyo Seisakusho K.K.에 의해 공급되는 "KT 501"형)를 사용하여 5,000번의 접촉시작-멈춤후에 측정된 마찰값으로 표시하였다. 상승시간은 4초, 하강시간은 4초이었고 회전속도는 5,400rpm이었다. 그 결과를 표 3에 나타내었다.
5000번 CSS후의 마찰값
실시예 1 0.38
실시예 2 0.45
실시예 3 0.52
실시예 4 0.50
실시예 5 0.54
비교예 1 1.02
비교예 2 1.08
비교예 3 1.25
비교예 4 1.33
표 2 및 표 3으로부터 보여지는 것처럼, 본 발명의 실시예에서는 원주방향으로의 속도 및 범프간격으로 인해 발생하는 고유주파수가 최소화되었다. 비교예에서는 자기헤드의 고유주파수가 640kHz이었고, 따라서 공진주파수는 6.4m/sec에서 상당한 정도로 관찰되었다. 반대로, 본 발명의 실시예에서는 공진주파수가 최소화되었다. 따라서, 본 발명의 자기기록매체는 자기헤드의 플라잉안정성이 향상되고 CSS 특성이 개선되며 헤드잡음이 감소된다는 점에서 이롭다. 더욱이 자기헤드와 HD의 미끄럼접촉으로 인한 마모에 대한 내구성이 향상된다.

Claims (8)

  1. 레이저 빔을 집속하여 기판표면을 텍스처링함으로써 그 표면에 다수의 초소형 범프가 형성되는 자기기록층을 가지는 기판 디스크로 이루어진 자기기록매체에 있어서, 기판 디스크의 원주방향으로의 인접 초소형 범프 사이의 간격 D가 다음 수학식 1을 만족시키는 정도로 변화되는 것을 특징으로 하는 자기기록매체.
    (수학식 1)
    1≤[(Dmax-Dmin)/Davg]×100(%)≤200
    (상기식에서, Dmax, Dmin및 Davg는 각각 가장 큰 치수를 가지는 간격 D의 총수의 2.5%, 가장 작은 치수를 가지는 간격 D의 총수의 2.5%를 제외하고 Dmax, Dmin및 Davg를 간격 D의 총수의 나머지 95%에 대해 측정하는 방법으로 결정하였을 때의 기판 디스크의 원주방향으로의 인접 초소형 범프 사이의 간격 D중 최대간격, 최소간격 및 평균간격이다.)
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 초소형 범프는 평균직경이 1 내지 10㎛, 평균높이가 1 내지 30nm, 기판 디스크의 원주방향으로의 인접 초소형 범프 사이의 평균간격 Davg가 1 내지 50㎛이고, 기판 디스크의 전체 표면적의 0.1 내지 99.9%를 차지하는 것을 특징으로 하는 자기기록매체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 기판 디스크의 원주방향으로의 인접 초소형 범프 사이의 상기 간격 D는 다음 수학식 3을 만족시키는 정도로 변화되는 것을 특징으로 하는 자기기록매체.
    10≤[(Dmax-Dmin)/Davg]×100(%)≤150
    (상기식에서, Dmax, Dmin및 Davg는 제 1 항에 정의한 바와 같다)
  4. 기판 디스크의 표면을 텍스처링하기 위해 레이저 빔을 집속하여 디스크 표면에 다수의 초소형 범프를 형성하는 단계를 포함하는 자기기록매체 제조방법에 있어서, 기판 디스크의 원주방향으로의 인접 초소형 범프 사이의 간격 D가 다음 수학식 1을 만족시키는 정도로 변화되도록 레이저 빔을 집속시키는 것을 특징으로 하는 자기기록매체 제조방법.
    (수학식 1)
    1≤[(Dmax-Dmin)/Davg]×100(%)≤200
    (상기식에서, Dmax, Dmin및 Davg는 각각 가장 큰 치수를 가지는 간격 D의 총수의 2.5%, 가장 작은 치수를 가지는 간격 D의 총수의 2.5%를 제외하고 Dmax, Dmin및 Davg를 간격 D의 총수의 나머지 95%에 대해 측정하는 방법으로 결정하였을 때의 기판디스크의 원주방향으로의 인접 초소형 범프 사이의 간격 D중 최대간격, 최소간격 및 평균간격이다.)
  5. 제 4 항에 있어서, 기판 디스크의 표면으로의 레이저 빔의 상기 집속은 레이저 빔의 펄스반복주파수 F를 다음 수학식 2를 만족시키도록 변조하면서 수행되는 것을 특징으로 하는 자기기록매체 제조방법.
    (수학식 2)
    0.01≤[(Fmax-Fmin)/Favg]≤100
    (상기식에서, Fmax, Fmin및 Favg는 각각 레이저 빔의 펄스반복주파수 F의 최대값, 최소값 및 평균값이다).
  6. 제 5 항에 있어서, 디스크 표면으로의 레이저 빔의 상기 집속은 기판 디스크 와 변조된 레이저 빔을 집속하기 위한 시스템이 기판 디스크의 반경방향으로 상관적으로 이동되면서, 그리고 기판 디스크가 일정한 각속도, 또는 디스크표면의 집속스폿이 회전 기판 디스크에 대해 일정한 선속도로 기판 디스크의 원주방향으로 이동되는 속도로 회전되면서 수행되는 것을 특징으로 하는 자기기록매체 제조방법.
  7. 제 4 항에 있어서, 레이저 빔은 마스크의 구멍을 통해 투과된 후 기판 디스크의 표면으로 집속되며, 마스크의 원주방향으로의 인접 구멍 사이의 간격 D'는 다음 수학식 4를 만족시키는 정도로 변화되는 것을 특징으로 하는 자기기록매체 제조방법.
    (수학식 4)
    1≤[(D'max-D'min)/D'avg]×100(%)≤200
    (상기식에서, D'max, D'min및 D'avg는 각각 가장 큰 치수를 가지는 간격 D'의 총수의 2.5%, 가장 작은 치수를 가지는 간격 D'의 총수의 2.5%를 제외하고 D'max, D'min및 D'avg를 간격 D'의 총수의 나머지 95%에 대해 측정하는 방법으로 결정하였을 때의 마스크의 원주방향으로의 인접 구멍 사이의 간격 D'중 최대간격, 최소간격 및 평균간격이다.)
  8. 제 4 항에 있어서, 레이저 빔은 연속적으로 변화되는 반사각으로 작동하는 거울을 가지는 광학시스템에 의해 반사되고, 반사된 레이저 빔은 기판 디스크의 표면으로 집속되고, 거울의 반사각은 수학식 1로 표시되는 범프간격요건을 만족시키도록 조절되는 것을 특징으로 하는 자기기록매체 제조방법.
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